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planck1858 · Verfasst am: 13. Sep 2010 07:35 Titel:

Hi,

also wenn das Pendel senkrecht steht, dann wirken die Zentrifugalkraft und die Gewichtskraft beide nach unten. Davon muss man dann die Federkraft subtrahieren, da diese ja zum Kreismittelpunkt hin wirkt.

Wäre das soweit korrekt?

dermarkus · Verfasst am: 12. Sep 2010 21:33 Titel:

Henni, ich glaube, das hängt hauptsächlich von dir ab. Denn da das ja dein Thread ist, gehts hier hauptsächlich darum dir dabei bei dem Versuch zu helfen, das ausgehend von deinem eigenen können und Handwerkszeug hinzubekommen.

Wie weit bist du bisher mit den Tipps von bisher gekommen, was ist dein aktueller Stand mit dieser Aufgabe?

Henni · Verfasst am: 12. Sep 2010 16:59 Titel:

Hallo,
wird jemand nocheinmal die vorgehensweise der Aufgabe zu Papier bringen?

franz · Verfasst am: 31. Aug 2010 19:11 Titel:

Hallo Markus!
Bin nicht der Autor und warte einfach, daß aus dem Mond ein Quarkkuchen wird. Vielleicht klappt's?! smile

mfG

dermarkus · Verfasst am: 31. Aug 2010 18:52 Titel:

Franz, ich weiß, dass das zwei gekoppelte Schwingungen sind smile

Hast du auch schon herausgefunden, dass und warum in dieser Aufgabe ein Näherungsfall vorliegt, der viel einfacher zu lösen ist als der allgemeine Fall?

franz · Verfasst am: 31. Aug 2010 18:51 Titel:

Hallo Markus!

Das Problem wird behandelt von K.MAGNUS, K.POPP, Schwingungen, Teubner 1997, S. 255ff. mit dem (angedeuteten) Ergebnis "nichtlineares gekoppeltes System von Differentialgleichungen, deren allgemeine Lösung nicht bekannt ist." 256. Es folgen nach trivialen Partikularlösungen irgendwelche kryptischen Instabilitätsbereiche...

mfG

dermarkus · Verfasst am: 31. Aug 2010 18:00 Titel:

Magst du mal hinschreiben, wie inzwischen deine neuen Gleichungen aussehen, wenn du die Fliehkraft mit berücksichtigst?

Henni · Verfasst am: 31. Aug 2010 17:22 Titel:

Neuer Tag, alte Probleme.
Ich komme einfach nicht weiter und so langsam verliere ich die Lust daran.
Kann jemand die Vorgehensweise erläutern? Ich denke ich mache ständig den gleichen Gedanklichen Fehler.

dermarkus · Verfasst am: 31. Aug 2010 11:36 Titel:

Zusatzaufgabe für Interessierte wie Franz: Welche Näherung muss erfüllt sein (was muss welcher Größe gegenüber groß genug sein), damit die Aufgabe prima funktioniert so wie bisher hier im Thread besprochen? Wie gut ist diese Näherung also mit den in der Aufgabenstellung vorgegebenen Werten erfüllt?

franz · Verfasst am: 30. Aug 2010 23:26 Titel:

Schon klar. Doch wenn, überspitzt, in einer Aufgabe steht, daß der Mond ein Käsekuchen sei, ist er es deswegen noch lange nicht. mfG

Henni · Verfasst am: 30. Aug 2010 23:23 Titel:

Ich denke nicht, dass die Aufgabe so komplex wird. Diese Aufgabe gehört zu einer Sammlung für die Grundlagen der Physik in einem Ingenieursstudiengang.

franz · Verfasst am: 30. Aug 2010 23:16 Titel:

Hallo!

Darf ich vorsichtige Zweifel anmelden, ob sich das System (dynamisch) wirklich so verhält wie in der Aufgabe gewünscht? [Vermute eine Überlagerung von Schwingungsmoden; ein Hin- und Herspringen quasi.] grübelnd

mfG

dermarkus · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:54 Titel:

Einverstanden, ich glaube, damit hast du nun alle Bausteine beisammen, um anfangen zu können, mit all den Formeln dafür zu jonglieren smile

Henni · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:53 Titel:

Das müsste die Fliehkraft sein.

Ich setze mich da morgen nochmal dran, die Tipps helfen mir aber schon weiter. Ich habe da so eine Idee!
Erst die Energieerhaltung ohne Feder, damit v bestimmten.
Mit v dann die Fliehkraft bestimmen und die Fliehkraft mit dem Hook'schen Gesetz gleichsetzen.

dermarkus · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:48 Titel:

Mit welcher Kraft zieht denn der Aufhängungspunkt am Faden, damit der auf seiner Bahn bleibt?

Henni · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:41 Titel:

Das sind in diesem Fall, weil wir nur g als Beschleunigung haben, zwei Kräfte die 90° zueinandere stehen. Eine Kraft zeigt in Richtung entgegen des Fadens, die zweite tangentiell zur Kreisbahn. In vektorieller Addition müssten diese Fres = m * g ergeben.

dermarkus · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:37 Titel:

Tipp: Welche Kräfte wirken auf Körper, die sich zum Beispiel auf einer Kreisbahn bewegen?

Henni · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:32 Titel:

Einen Effekt, wie sie beschreiben, habe ich noch nicht gefunden, jedoch kenne ich sehr wohl das Hook'sche Gesetz für die Federverlängerung.
F = D * s = N/m * m = N

dermarkus · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:28 Titel:

Sorry, den letzten Teil meiner Tipps von oben habe ich eben noch dazueditiert, kurz bevor du schon geantwortet hast.

Also nochmal als Hilfsfragen:

Hast du schon einen Effekt gefunden und in Betracht gezogen, der die Geschwindigkeit des um seinen Aufhängepunkt schwingenden Pendels mit einer Kraft in Verbindung bringt?

Und kennst du dementsprechend auch für die Federverlängerung eine Formel für eine zugehörige Kraft?

Henni · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:25 Titel:

Epot = 0,5 kg * 9,81 m/s^2 * (dL + 0,5m * (1 - cos(40)); dL = Delta L
Ekin = 1/2 * 0,5 kg * v^2
Eel = 1/2 * 50 N/m * dL^2

dermarkus · Verfasst am: 30. Aug 2010 22:23 Titel:

Dein Ansatz klingt bisher nicht schlecht. Welche konkreten Gleichungen hast du damit bisher schon aufstellen können?

Welche Zusammenhänge zwischen den in diesen Gleichungen vorkommenden Größen hast du bisher schon entdeckt und hingeschrieben?

Hast du schon einen Effekt gefunden und in Betracht gezogen, der die Geschwindigkeit des um seinen Aufhängepunkt schwingenden Pendels mit einer Kraft in Verbindung bringt?

Henni

Hallo zusammen. Ich habe ein Problem mit der Aufgabe, siehe Bild unten.
Ich hab versucht die Aufgabe mit der Energieerhaltung zu lösen.
In der Ruhelage ist Epot vorhanden, unten im Totpunkt ist Eel und Ekin vorhanden (Feder elastisch verformt + Bewegung der Masse in horizontaler Richtung). Ich schaffe es jedoch nicht für Ekin das v zu bestimmen.
Ist mein Ansatz falsch oder habe ich etwas übersehen?
Vielen Dank im vorraus, habe mir schon einen halben Tag den Kopf zermatert!

Edit: Als Lösung soll 14,5 cm herauskommen